РДТТ конструкции технологии материалы - XVIII

Serge77> Интересно, а как можно проверить ПРАКТИЧЕСКИ, к чему приложена тяга? Может кто-то придумать такой эксперимент?

Народ, что-то вас понесло куда-то не туда. Тяга - это не пинок под зад, а результат давления в движке. Давление практически равномерно распределено по стенкам движка. Какая нак точка приложения? А если так приспичило, можете взять любую точку на прямой, проходящей по вектору тяги. К примеру, воздушный шарик, чем не ракетный движок? Где там приложена тяга на корпусе? Правильно, везде и нигде. Для расчета движения возьмите хотя бы точку пересечения вышеуказанной прямой с геометрической осью движка.

RocKI> на прямой, проходящей по вектору тяги. К примеру, воздушный шарик, чем не ракетный движок? Где там приложена тяга на корпусе? Правильно, везде и нигде.

Э-э-э, батенька, тут цена вопроса - устойчивость ракеты при разгоне.
Если точка приложения реактивной тяги - пятно проекции,
то ракете с "пятном" выше центра инерции при разгоне не нужна направляющая.

На примере с шариком - вроде да, круглый шарик не кувыркается и взлетает вертикально.
А мой (шкурный ) практический интерес - см. водоракетную тему.

Ckona> то ракете с "пятном" выше центра инерции при разгоне не нужна направляющая.

Не верно. Попробуй изобразить силы действующие на ракету на бумаге, вопрос отпадет сразу.

Ckona> Э-э-э, батенька, тут цена вопроса - устойчивость ракеты при разгоне.
Ckona> Если точка приложения реактивной тяги - пятно проекции,
Ckona> то ракете с "пятном" выше центра инерции при разгоне не нужна направляющая.
Ckona> На примере с шариком - вроде да, круглый шарик не кувыркается и взлетает вертикально.

Еще раз, "пятно проекции" - некий фетиш не имеющий для движка никакого смысла. А шарики с развязанной ниткой ты по-моему никогда не запускал . Обычно они никогда прямо не летят, а кувыркаются как сумасшедшие. Почему? Это как раз к вопрсу устойчивости. Все очень просто - форма не идеальная и сопло кривое. Прямая совпадающая с вектором тяги в данном случае имеет пересечение с осью шарика в области сопла-дырки и, соответственно, некоторый
угол. Возникает боковой момент, заставляющий шарик вращаться относительно ЦТ. Т.е. обычно направление выхлопной струи задается соплом, отсюда и исходи. Можешь
считать что точка приложения тяги находится где-то на срезе сопла. Это означает, что движок обычно неучстойчив. Я конечно не рассматриваю экзотический случай спинера.

Serge77> Интересно, а как можно проверить ПРАКТИЧЕСКИ, к чему приложена тяга? Может кто-то придумать такой эксперимент?

Можно измерить напряжение в обечайке двигателя у свободно летящей ракеты.
Если крышка тянет за собой двигатель, то напряжение будет такое же, как у и ракеты на стенде.
Если толкает не крышка - то напряжение будет меньше.

На устойчивость это конечно не влияет, потому что касается только осевого направления, а точки приложения возмущения, создающих момент могут быть где угодно.

У сопла с дивергентной частью тяга так же приложена и к соплу.

Piroman> имхо сила приложена к срезу сопла.
То есть к дырке? Дырка не есть двигатель, и стало быть, точкой приложения тяги (к двигателю) быть не может.

Piroman> Возьмем в вакууме сферического ко ... (сорри) сверическую КС.
Piroman> выреж в ней дырку под сопло и проинтегрируй по этой поверхности давление.
Piroman> а имменно из интеграла по поверхности шара вычесть интеграл по поверхности сопла.
Piroman> тк. интеграл по шару дает 0.
Ну да, интеграл по поверхности равен минус интегралу по дырке, но отсюда ничего не следует.

Serge77> Интересно, а как можно проверить ПРАКТИЧЕСКИ, к чему приложена тяга? Может кто-то придумать такой эксперимент?

Нет.

Когда говорят "сила приложена к точке", обычно имеют в виду, что к некоторой точке тела "привязана ниточка" и за неё тянут.
Из такого представления обычно возникают утверждения типа "если сила приложена к нижней части ракеты, то полёт неустойчив". И разгорается спор.

На самом деле, если направление вектора НЕ зависит от ориентации тела, представление с ниточкой правильное.
И надо рассматривать именно "силу, приложенную к точке".

Однако, если направление силы жёстко связано с ориентацией тела (двигатель у ракеты), то тут ситуация интереснее.
Возьмём точку приложения силы, проведём через неё прямую, параллельную вектору силы и посмотрим её (силы) момент относительно (например) центра масс.
А всё просто:

M = F * dx

где dx — расстояние этой прямой до центра масс.
Что будет, если мы будем считать, что сила приложена не в исходной "точке приложения силы", а к какой-то другой но находящейся на этой же прямой.
А ничего не будет: "От перемены мест сумма не меняется, если вам её выдали".
Расстояние от прямой до центра масс не зависит от точки, которую мы считаем "точкой приложения силы", лишь бы эта точка была на прямой.

Ну вот поэтому ответ получается "Нет".
Мы можем "привязывать нитку" к любой точки прямой, но результаты измерения моментов будут одинаковые.

[перечитывает]
Ну, не знаю, понятно ли получилось.
Сам я ничего не понял!!!

umbriel> Дырка не есть двигатель, и стало быть, точкой приложения тяги (к двигателю) быть не может.

В дырке - рабочее тело. До точки отбрасывания - часть двигателя.

Ckona> В дырке - рабочее тело. До точки отбрасывания - часть двигателя.

В дырке не рабочее тело, а много-много тел, газ, молекулы которого никак не связаны с двигателем.

Xan> Однако, если направление силы жёстко связано с ориентацией тела (двигатель у ракеты), то тут ситуация интереснее.

Дальше действительно не очень понятно. Понятнее так:
Если двигатель жёстко связан с жёсткой (негибкой) ракетой, и ось тяги проходит через центр масс, то независимо от того, где именно в ракете расположен двигатель, вектор тяги можно (и нужно) рассматривать, как приложенный к центру масс.

Из этого, например, следует, что независимо от того, к крышке или соплу прикладывается тяга, это никак не влияет на стабильность и полёт ракеты.

Если двигатель реальный, то у него могут быть отклонения тяги от оси.
Моменты, которые это будет вызывать, зависят от расстояния от движка, до центра масс.
От того, куда в движке прикладывается сила зависит нагрузка на обечайку.

umbriel> От того, куда в движке прикладывается сила зависит нагрузка на обечайку.

Точно. И это хорошо видно по примеру с водяными ракетами.

Serge77> RocKI, отличная работа, как всегда!

Serge77> А обычную глину из местных источников не хочешь испытать?

С удовольствием, но я всегда считал источником глины магазин и рынок. А что ты имеешь ввиду?

Serge77> Я имел в виду источник в виде ямы в земле.
Сейчас зима, яму особо не выкопаешь, но есть и другой выход - не так давно был Нг, и на улицах много использованных фейерверков, там заглушки глиняные.
p.s. я использовал её в свое время, когда напряг был с глиной.

Piroman> Сергей, а в чем глубинный смысл глины из земли ?

Да особо глубинного нет, глину из неглубоких ям копают ;^))
Но для сравнения интересно.

Piroman> если можно тебя попросить. может попробуешь в следуюций раз для сопла использовать смесь глины и окись магния ?
Во-Во! Окись магния или алюминия! А добавлять не воду, а слабый водный р-р жидкого стекла (силиката натрия, конторского клея). По идее, прочностные х-ки при обжиге (после хорошей сушки) должны возрасти.

RocKI> Специально для апологетов керамических сопел! Слегка потестировал глины Исследование керамических составов для ракетных сопел .


Здорово, работа на высоком уровне!

А у нас в Питере много яркой сине-зелёной глины. Она вообще не обжигается :-(